Министерство образования и науки
РГРТУ
Кафедра РУС
Курсовой проект
По дисциплине “Радиосистемы передачи информации”
На тему: Система сжатия и уплотнения каналов
Выполнил: ст. гр. 916
Маршов М. В.
Проверил: Бодров О. А.
Рязань 2012 г.
Техническое задание
Вероятность ошибки на символ 10^-4
Показатель верности, % 0.7
Спектр сигнала нормальный
Ширина спектра сигнала, Гц 1500
Тип сигнала (ФПВ) нест.
Число каналов 500
Тип квантователя лин.дельта
Уплотнение маж.
Алгоритм сжатия АК
Отношение с/ш квантователя, дБ 30
Вид модуляции ДОФМ
Введение.
В данном курсовом проекте разрабатывается система сжатия и уплотнения каналов, и определяются её основные параметры и характеристики. Проектирование и применение подобных систем в настоящее время считаются целесообразным, т. к. эти системы позволяют уменьшить плотность и сложность линий связи, увеличить число каналов, улучшить качество обслуживания абонентов, а так же предоставлять им дополнительные услуги.
Определение частоты опроса
В нашем случае спектр сигнала нормальный (гауссовский). Из 2 по модели №4 сигнала с гауссовским спектром (рис. 1) определяем частоту опроса F0. По заданию на проект, показатель верности эф = 0.7 %, а ширина спектра сигнала f=1500 Гц. Применим эту модель к интерполяции по Лагранжу при n=1,2,3, используя:
Теперь проанализируем полученные результаты. Частота опроса F02 имеет существенный выигрыш по сравнению с F01 и проигрывает частоте F03, так как больше неё. Но выберем F02, так как при реализации на этой частоте обеспечивается заданное качество и аппаратная сложность меньше, чем при F03
F0=F02=19710
Радиотелеметрическая система с адаптивной коммутацией каналов
Адаптивная коммутация представляет собой способ изменения частоты опроса источников информации в соответствии со скоростью изменения входного сигнала[3]. Основной проблемой системы сжатия информации является объединение потоков отсчетов, идущих с различной частотой, в единый поток, следующий с постоянной частотой, определяемой пропускной способностью канала связи.
Очередность передачи информации от различных источников обычно производится в соответствии с такими характеристиками:
наибольшая текущая погрешность аппроксимации;
экстремальные значения входных сигналов или их производных;
отклонение параметров от нормы.
Системы адаптивной коммутации позволяют учитывать приоритет отдельных сообщений по отношению к другим источникам. В системах адаптивной коммутации информация передается в канал связи в натуральном масштабе времени, т.е. без задержки, что является основным преимуществом таких систем.
В данных системах производится предварительный опрос всех каналов, выявляется канал с наибольшей погрешностью аппроксимации, и информация этого канала поступает в линию связи. Возможны три способа построения анализатора погрешности аппроксимации:
параллельный;
последовательный;
параллельно-последовательный.
Наибольшим быстродействием и простотой обладает анализатор погрешности в случае параллельного анализа погрешности аппроксимации (Рис. 2.).
Рис.
2. Схема АК с параллельным анализом
погрешности апроксимации
В каждом измерительном канале имеется преобразователь погрешности аппроксимации (ППА), работающий в соответствии с одним из алгоритмов полиномиального метода сжатия. Сигнал с датчиков поступает на вход ППА и мультиплексора (МК). Мультиплексор предназначен для передачи сигналов с любого из входов на одну общую выходную шину. Мультиплексор находится в закрытом состоянии и открывается с поступлением тактовых импульсов с ГТИ. Вход, с которого сигнал передается на выход, выбирается в зависимости от вида параллельного двоичного кода, подаваемого на управляющие входы. Сигнал с выхода ППА анализируется в блоке выявителя максимального сигнала (ВМС), который представляет собой схему сравнения на N входов и является анализатором погрешности аппроксимации. На выходе ВМС формируется параллельный двоичный код, соответствующий номеру канала с наибольшей погрешностью аппроксимации. При поступлении на МК тактовых импульсов с ГТИ на выход проходит сигнал канала, двоичный код номер которого воздействует на управляющие входы МК. После преобразования в АЦП сигнал в параллельном коде, а также код адреса записывается в память блок считывания (БС). При поступлении импульса считывания с ГТИ в БС происходит преобразование параллельного кода в последовательный, и сигнал передается в линию связи. Далее операция повторяется.
Рассмотрим схему ВМС с использованием диодных сборок и операционных усилителей (ОУ). Использование диодных сборок для выделения максимального напряжения основано на том, что между операциями алгебры-логики и операциями выделения максимума и минимума существует аналогия:
Код 1
y0 у1 у2 у3
Схема ВМС.
В этой схеме соединение осуществляется исходя из следующих уравнений:
Код
0 0
0 1
0
1 1
При достаточном усилении ОУ, когда напряжение на прямом входе больше напряжения на инверсном, ОУ находится в режиме насыщения (на выходе формируется “1”). Если наоборот, то ОУ находится в режиме отсечки (на выходе формируется “0”).Для получения хорошего результата характеристики диодов должны быть одинаковыми (поэтому используются диодные сборки), а коэффициенты усиления ОУ должны быть больше 1000.
Достоинства РТМС с адаптивной коммутацией каналов:
возможность получения существенного сжатия за счет реализации эффективных методов аппроксимации, при этом коэффициент сжатия АК меньше коэффициента сжатия АД;
равномерность следования отсчетов на выходе РТМС, что позволяет обойтись без буферной памяти.
Недостатки РТМС с адаптивной коммутацией каналов:
некоторая сложность блока анализатора погрешности аппроксимации;
возможность равенства погрешности аппроксимации в нескольких каналах, увеличивающая погрешность телеизмерений.
При ошибках аппроксимации будут передаваться избыточные отсчеты, а прибудут возникать потери важных отсчетов.